(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体（Ｇ）と固体（Ｓ）の混合物（Ｍ）を分離するサイクロンであって、
前記混合物（Ｍ）から気体（Ｇ）と固体（Ｓ）への分離を内部で行うケーシング（２）と、このケーシング（２）内部へ混合物（Ｍ）を導入する導入管（３）と、前記ケーシング（２）内部で分離された気体（Ｇ）をケーシング（２）外部へ排出する気体排出管（４）と、前記ケーシング（２）内部で分離された固体（Ｓ）をケーシング（２）外部へ排出する固体排出路（５）を有し、
前記ケーシング（２）は、中空の略円柱形状である部分のみで構成され、その柱軸（Ｊ１）が略水平となる向きで配置され、
前記導入管（３）は、その入管軸（Ｊ２）が前記ケーシング（２）の柱軸（Ｊ１）と略直交し且つ略水平となる向きで、前記ケーシング（２）の柱軸（Ｊ１）一端側の側周面（２ａ）上部に配設され、
前記気体排出管（４）は、その出管軸（Ｊ３）が前記ケーシング（２）の柱軸（Ｊ１）と略同心状で且つ略水平となる位置で、前記ケーシング（２）の柱軸（Ｊ１）一端側の底面（２ｂ）略中心部に配設され、
前記気体排出管（４）のケーシング（２）内部側の端部に、前記気体排出管（４）の外周面から外方突出した鍔部（６）が形成され、
前記固体排出路（５）は、その路軸（Ｊ４）が前記ケーシング（２）の柱軸（Ｊ１）、前記導入管（３）の入管軸（Ｊ２）及び前記気体排出管（４）の出管軸（Ｊ３）それぞれと略直交し且つ略鉛直となる向きで、前記ケーシング（２）の側周面（２ａ）下部に配設され、
前記固体排出路（５）は、上下に開口し且つ下方にいくにつれて先細る筒部（１１）を有し、
この筒部（１１）は、４つの平らな平板体（１３〜１３）と、４つの湾曲した曲板体（１４〜１４）によって囲まれて構成され、
前記平板体（１３〜１３）それぞれは、下方へいくほど先細る略逆二等辺三角形の平らな板であり、前記曲板体（１４〜１４）それぞれは、上方へいくほど先細る略二等辺三角形の湾曲した板であり、
前記平板体（１３〜１３）それぞれの２つの等辺（１３ｂ、１３ｂ）と前記曲板体（１４〜１４）それぞれの２つの等辺（１４ｂ、１４ｂ）が略同じ長さであり、これら各４つずつの平板体（１３〜１３）及び曲板体（１４〜１４）は、互い違いに隙間なく配置され、
前記筒部（１１）の上端縁（１１Ａ）は、前記平板体（１３〜１３）の４つの上底辺（１３ａ）で平面視略矩形状に形成され、前記筒部（１１）の下端縁（１１Ｂ）は、前記曲板体（１４〜１４）の４つの下底辺（１４ａ）で平面視略円形状に形成され、
前記導入管（３）のケーシング（２）内部側の入開口（３ｋ）が、平面視において、前記固体排出路（５）のケーシング（２）内部側の出開口（５ｋ）である筒部（１１）の上端縁（１１Ａ）に内包され且つ前記筒部（１１）の下端縁（１１Ｂ）と重なった部分を有することを特徴とするサイクロン。
【請求項２】
前記固体排出路（５）は、前記筒部（１１）の下端に設けられた重ね継手（１２）を有し、
この重ね継手（１２）は、前記筒部（１１）下端に取り付けられたラップジョイント（１２ａ）と、このラップジョイント（１２ａ）に回転可能に嵌合するフランジ（１２ｂ）を有し、
このフランジ（１２ｂ）は、略中央に前記ラップジョイント（１２ａ）が挿通可能な中央孔を有した略環状の板部材であって、その環状部分には、所定間隔ごとに接合孔が複数設けられ、
前記フランジ（１２ｂ）の外径は、前記略矩形状の出開口（５ｋ）の４つの辺のうちの前記ケーシング（２）の柱軸Ｊ１方向に延びる辺以外の２辺より小さいことを特徴とする請求項１に記載のサイクロン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体と固体の混合物を分離するサイクロンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気中から粉体を分離するサイクロン・セパレータが知られている（特許文献１参照）。
このサイクロン・セパレータは、サイクロン・カバーを備えた上部の円筒状部分と末端部が小径端部分になった下部の円錐台状収斂部分とを有するセパレータ・ハウジングと、上記上部の円筒状部分に取付けられたセパレータ入口と、上記セパレータ・ハウジングの上記上部の円筒状部分内に同軸状に配置され、上記サイクロン・カバーを貫通して上方へ延在し、上記セパレータ・ハウジングの上記上部の円筒状部分内に延在する一端部とサイクロン空気出口を形成するように上記セパレータ・ハウジングの外方に位置する第２の反対側端部とを有する管状部材と、上記管状部材に取付けられるか又は上記管状部材から延在し、上記セパレータ・ハウジング内で上記下部の円錐台状収斂部分の方へ下降延在し、末端部が上記上部の円筒状部分に達するはめ筒と、を具備し、上記はめ筒は複数の開口を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平１１−５０５１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたサイクロン・セパレータは、実質的に水平配置、又は、上下に鉛直方向に配置されているが、何れの方向に配置していても、円筒状部分と円錐台状収斂部分の両方を有するため、円筒軸方向・円錐軸方向にそれぞれ所定長さが必須となり、サイクロン・セパレータが長大化・大型化する。
更に、サイクロン・セパレータを実質的に水平配置した場合（特に、円錐台状収斂部分が円筒状部分より高位置となるよう斜めに配置した場合（特許文献１の図１１、１３））、円筒状部分のセパレータ入口から円錐台状収斂部分の先端の接線方向粉体出口まで距離があるため、粉体搬送空気をかなり勢い良く流入させなくては、粉体をサイクロン・セパレータから出すことが出来ず、勢い良く流入させるための設備負担や、分離効率の低下を招く。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑み、略円柱状部分のみのケーシングを略水平に配置し、導入管をケーシング一端側の側周面上部に配設し、固体排出路をケーシングの側周面下部に略鉛直に配設し、導入管の入開口と固体排出路の出開口を平面視で重ねることで、「コンパクト化」と「分離効率の向上」の両立だけでなく、「製造の容易化」も実現できるサイクロンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るサイクロン１は、気体Ｇと固体Ｓの混合物Ｍを分離するサイクロンであって、前記混合物Ｍから気体Ｇと固体Ｓへの分離を内部で行うケーシング２と、このケーシング２内部へ混合物Ｍを導入する導入管３と、前記ケーシング２内部で分離された気体Ｇをケーシング２外部へ排出する気体排出管４と、前記ケーシング２内部で分離された固体Ｓをケーシング２外部へ排出する固体排出路５を有し、前記ケーシング２は、中空の略円柱形状である部分のみで構成され、その柱軸Ｊ１が略水平となる向きで配置され、前記導入管３は、その入管軸Ｊ２が前記ケーシング２の柱軸Ｊ１と略直交し且つ略水平となる向きで、前記ケーシング２の柱軸Ｊ１一端側の側周面２ａ上部に配設され、前記気体排出管４は、その出管軸Ｊ３が前記ケーシング２の柱軸Ｊ１と略同心状で且つ略水平となる位置で、前記ケーシング２の柱軸Ｊ１一端側の底面２ｂ略中心部に配設され、前記気体排出管４のケーシング２内部側の端部に、前記気体排出管４の外周面から外方突出した鍔部６が形成され、前記固体排出路５は、その路軸Ｊ４が前記ケーシング２の柱軸Ｊ１、前記導入管３の入管軸Ｊ２及び前記気体排出管４の出管軸Ｊ３それぞれと略直交し且つ略鉛直となる向きで、前記ケーシング２の側周面２ａ下部に配設され、前記固体排出路５は、上下に開口し且つ下方にいくにつれて先細る筒部１１を有し、この筒部１１は、４つの平らな平板体１３〜１３と、４つの湾曲した曲板体１４〜１４によって囲まれて構成され、前記平板体１３〜１３それぞれは、下方へいくほど先細る略逆二等辺三角形の平らな板であり、前記曲板体１４〜１４それぞれは、上方へいくほど先細る略二等辺三角形の湾曲した板であり、前記平板体１３〜１３それぞれの２つの等辺１３ｂ、１３ｂと前記曲板体１４〜１４それぞれの２つの等辺１４ｂ、１４ｂが略同じ長さであり、これら各４つずつの平板体１３〜１３及び曲板体１４〜１４は、互い違いに隙間なく配置され、前記筒部１１の上端縁１１Ａは、前記平板体１３〜１３の４つの上底辺１３ａで平面視略矩形状に形成され、前記筒部１１の下端縁１１Ｂは、前記曲板体１４〜１４の４つの下底辺１４ａで平面視略円形状に形成され、前記導入管３のケーシング２内部側の入開口３ｋが、平面視において、前記固体排出路５のケーシング２内部側の出開口５ｋである筒部１１の上端縁１１Ａに内包され且つ前記筒部１１の下端縁１１Ｂと重なった部分を有することを第１の特徴とする。
【０００７】
本発明に係るサイクロン１の第２の特徴は、上記第１の特徴に加えて、前記固体排出路５は、前記筒部１１の下端に設けられた重ね継手１２を有し、この重ね継手１２は、前記筒部１１下端に取り付けられたラップジョイント１２ａと、このラップジョイント１２ａに回転可能に嵌合するフランジ１２ｂを有し、このフランジ１２ｂは、略中央に前記ラップジョイント１２ａが挿通可能な中央孔を有した略環状の板部材であって、その環状部分には、所定間隔ごとに接合孔が複数設けられ、前記フランジ１２ｂの外径は、前記略矩形状の出開口５ｋの４つの辺のうちの前記ケーシング２の柱軸Ｊ１方向に延びる辺以外の２辺より小さい点にある。
【０００９】
これらの特徴により、ケーシング２を、略水平に配置した略円柱形状である部分のみで構成し、導入管３を、ケーシング２と略直交し且つ略水平となる向きで、ケーシング２の一端側の側周面２ａ上部に配設し、気体排出管４を、ケーシング２と略同心状で且つ略水平となる位置で、ケーシング２の一端側の底面２ｂ略中心部に配設し、固体排出路５を、ケーシング２、導入管３及び気体排出管４それぞれと略直交し且つ略鉛直にケーシング２の側周面２ａ下部に配設し、導入管３の入開口３ｋを、固体排出路５の出開口５ｋに平面視で重ねることで、先細りする円錐台状の部分を有していないため、円錐台状の部分の軸方向長さ分だけ、ケーシング２の軸方向長さを短くでき、その結果、サイクロン１全体としてのコンパクト化が図れる。
更に、導入管３が固体排出路５より高位置にあり、更に、導入管３の真下で固体排出路５が開口することとなるため、ケーシング２内へ導入される混合物Ｍの勢いが弱くとも、導入された混合物Ｍをそのまま真下の固体排出路５へ落とすことが可能となり、混合物Ｍの導入勢いに拠らず、気体Ｇと固体Ｓの分離効率が向上する。
従って、本発明に係るサイクロン１は、「コンパクト化」と「分離効率の向上」の両立が実現できる。
尚、本発明に係るサイクロン１を用いるシステムは、ケーシング２内へ混合物Ｍを勢い良く流入させる必要がないため、設備負担を減らすことが出来る。
又、本発明のサイクロン１は、図５に示したように、全体としては太鼓状、つまり、ケーシング２は略円柱状と非常にシンプルな形であって、ケーシング２の一端部を先細らせる加工が不要となるため、「製造の容易化」が図れる。これは、ケーシング強度の向上や、製造工程の低減（例えば、従来の円錐台状部分があるものに比べ、製造工程が２／３になる）等にも繋がる。
【００１０】
更に加えて、気体排出管４端部に、その外周面から外方突出した鍔部６を形成することで、導入する混合物Ｍが、導入管３の入開口３ｋから所定距離だけ外周面をつたって、そのまま気体排出管４内へ入ってしまうことを防止し、更なる分離効率の向上が実現できる。
これと同時に、導入管３の入開口３ｋから気体排出管４の開口（出開口４ｋ）までの所定距離が多少短くとも、混合物Ｍの気体排出管４への流入を鍔部６が抑えるため、ケーシング２の柱軸Ｊ１方向の長さを、より短くすることが可能となり、サイクロン１の更なるコンパクト化が図れる。
【００１１】
そして、ケーシング２の他端側の底面２ｂ’に、ケーシング２と略同心状となる位置から偏心した窓部７を設けることで、ケーシング２内における混合物Ｍの旋回運動の中心で最も固体Ｓの割合が少ない位置から、窓部７がずれるため、少し固体Ｓが混じった位置で分離具合の確認が可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るサイクロンによると、略円柱状のケーシングを略水平に配置し、導入管をケーシング上部に配設し、固体排出路をケーシング下部に略鉛直に配設し、導入管の入開口と固体排出路の出開口を平面視で重ねることによって、「コンパクト化」と「分離効率の向上」の両立や、「製造の容易化」が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るサイクロンを示す側面図である。
【図２】第１実施形態に係るサイクロンを示す平面図である。
【図３】第１実施形態に係るサイクロンを示す正面図である。
【図４】第１実施形態に係るサイクロンを示す背面図である。
【図５】第１実施形態に係るサイクロンを示す斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るサイクロンを示す側面図である。
【図７】第２実施形態に係るサイクロンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
図１〜５には、本発明の第１実施形態に係るサイクロン１が示されている。
このサイクロン１は、例えば、穀物、裁断或いは粉砕された植物の破片、裁断或いは粉砕されたプラスチックや木材の破片等の固体Ｓを乗せて搬送する気流（気体Ｇ）の流路において旋回気流を発生させ、気体Ｇと固体Ｓの混合物Ｍを分離して回収するものであっても良く、気体Ｇと固体Ｓの混合物Ｍを分離する気体・固体分離装置である。
サイクロン１は、ケーシング２と、このケーシング２内部へ混合物Ｍを導入する導入管３と、気体Ｇをケーシング２外部へ排出する気体排出管４と、固体Ｓをケーシング２外部へ排出する固体排出路５を有している。
【００１５】
＜ケーシング２＞
図１〜５に示されたように、ケーシング２は、略円柱形状であって、内部が空洞（中空）となっている。
ケーシング２は、その柱軸Ｊ１が、略水平となる向きとなるよう配置される。
【００１６】
ケーシング２の大きさは、何れの値であっても構わないが、例えば、各底面２ｂ、２ｂ’の直径が２００ｍｍ以上５００ｍｍ以下、好ましくは２５０ｍｍ以上４５０ｍｍ以下、更に好ましくは３００ｍｍ以上４００ｍｍ以下（３５０ｍｍなど）であっても良い。
又、ケーシング２における柱軸Ｊ１方向における長さ（柱軸距離Ｄ１）も、特に限定はないが、例えば、１００ｍｍ以上４００ｍｍ以下、好ましくは１５０ｍｍ以上３５０ｍｍ以下、更に好ましくは２００ｍｍ以上３００ｍｍ以下（２５０ｍｍなど）であっても良い。
【００１７】
更に、ケーシング２の厚み（ケーシング２を構成する各板素材の厚み）も、何れの値でも良いが、例えば、１ｍｍ以上６ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以上５ｍｍ以下、更に好ましくは３ｍｍ以上４ｍｍ以下（２ｍｍなど）であっても良い。
尚、ケーシング２は、上述したような形状・大きさが実現できるのであれば、何れの素材によって構成されていても構わないが、その素材は、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０等のステンレス鋼や、炭素鋼であっても良い。又、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼である場合には、２ＢやＢＡ等の表面処理をしていても構わない。
【００１８】
＜導入管３＞
図１〜５に示された如く、導入管３は、管状体であって、ケーシング２の柱軸Ｊ１一端側の側周面２ａ上部に、ケーシング２の内部と外部を連通するように設けられている。
導入管３は、その入管軸Ｊ２が、ケーシング２の柱軸Ｊ１と略直交し且つ略水平となる向きで、ケーシング２に対して配設されている。
【００１９】
導入管３の入管軸Ｊ２は、ケーシング２の側周面２ａの最上点における接線方向と略平行（詳しくは、ケーシング２を柱軸Ｊ１方向から視た際（柱軸Ｊ１視）の側周面２ａの最上点における接線方向と略平行）である。これにより、導入管３からケーシング２内部に入った混合物Ｍが、側周面２ａの内面に沿って滑らかに旋回気流が発生し易くなる。
導入管３のケーシング２内部側の入開口３ｋにおける上端は、ケーシング２の上端と略同じ高さ位置である。
又、図２は、上述した導入管３の平面視における入開口３ｋが示されている。  
【００２０】
導入管３の大きさは、何れの値であっても構わないが、例えば、外径が６０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下、好ましくは７０ｍｍ以上１１０ｍｍ以下、更に好ましくは８０ｍｍ以上１００ｍｍ以下（８９．１ｍｍなど）であっても良い。
又、導入管３の肉厚（外径と内径の差）も、特に限定はないが、使用圧力（設計圧力）と、設計温度における管の材料の許容応力の関係等で決まり、例えば、１．５ｍｍ以上６．５ｍｍ以下、好ましくは２．０ｍｍ以上５．８ｍｍ以下、更に好ましくは２．０ｍｍ以上５．６ｍｍ以下（３．０ｍｍなど）であっても良い。
更に、導入管３の内径も、何れの値でも良いが、例えば、５０ｍｍ以上１１５ｍｍ以下、好ましくは６０ｍｍ以上１００ｍｍ以下、更に好ましくは７０ｍｍ以上９０ｍｍ以下（８３．１ｍｍなど）であっても良い。
【００２１】
導入管３の入管軸Ｊ２とケーシング２の柱軸Ｊ１一端側の底面２ｂとの距離Ｄ２（入位置距離Ｄ２）は、導入管３の外径の半分より大きい値であれば、何れでも構わないが、例えば、入位置距離Ｄ２が５０ｍｍ以上８０ｍｍ以下、好ましくは５５ｍｍ以上７５０ｍｍ以下、更に好ましくは６０ｍｍ以上７０ｍｍ以下（６５ｍｍなど）であっても良い。
尚、この入位置距離Ｄ２は、ケーシング２内部で旋回気流が生じる値であれば良く、工作上や強度確保等のため、導入管３を、ケーシング２の一端側の底面２ｂから所定距離だけ離すこととしても構わない。
【００２２】
又、導入管３は、ケーシング２の側周面２ａから外部側へ突出している（外部突出部分３ａを有する）が、ケーシング２の側周面２ａから内部側へ突出せずに（内部突出部分を有さずに）配設されている。尚、導入管３は、ケーシング２の側周面２ａから内部側へ突出して配設されていても良い。
導入管３も、上述したような形状・大きさや、設計圧力・許容応力等が実現できるのであれば、何れの素材によって構成されていても構わないが、その素材は、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼であっても良く、ステンレス鋼である場合には、２Ｂ等の表面処理をしていても構わない。
【００２３】
＜気体排出管４＞
図１〜５に示されたように、気体排出管４も、管状体であって、ケーシング２の柱軸Ｊ１一端側における底面２ｂの略中心部に、ケーシング２の内部と外部を連通するように設けられている。
更に、気体排出管４は、その出管軸Ｊ３が、ケーシング２の柱軸Ｊ１と略同心状で且つ略水平となる位置（つまり、ケーシング２の柱軸Ｊ１と、気体排出管４の出管軸Ｊ３が略一致している位置）で、ケーシング２に対して配設されている。
【００２４】
気体排出管４の大きさも、何れの値であっても構わないが、例えば、外径が８０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下、好ましくは１００ｍｍ以上１４０ｍｍ以下、更に好ましくは１０５ｍｍ以上１２５ｍｍ以下（１１４．３ｍｍなど）であっても良い。
又、気体排出管４の肉厚（外径と内径の差）も、特に限定はないが、設計圧力と管の材料の許容応力の関係等で決まり、例えば、２．０ｍｍ以上６．２ｍｍ以下、好ましくは２．０ｍｍ以上６．８ｍｍ以下、更に好ましくは２．０ｍｍ以上７．３ｍｍ以下（３．０ｍｍなど）であっても良い。
更に、気体排出管４の内径も、何れの値でも良いが、例えば、７５ｍｍ以上１１５ｍｍ以下、好ましくは６０ｍｍ以上１００ｍｍ以下、更に好ましくは７０ｍｍ以上９０ｍｍ以下（８３．１ｍｍなど）であっても良い。
【００２５】
又、気体排出管４は、ケーシング２の側周面２ａから外部側へ突出する（外部突出部分４ａを有する）と共に、ケーシング２の側周面２ａから内部側へ突出して（内部突出部分４ｂを有して）配設されている。
気体排出管４の外部突出部分４ａにおける突出した距離Ｄ３（外突出距離Ｄ３）は、何れの値でも構わないが、例えば、５５ｍｍ以上８５ｍｍ以下、好ましくは６０ｍｍ以上８０ｍｍ以下、更に好ましくは６５ｍｍ以上７５ｍｍ以下（７０ｍｍなど）であっても良い。
【００２６】
一方、気体排出管４の内部突出部分４ｂにおける突出した距離Ｄ４（内突出距離Ｄ４）は、ケーシング２内部で旋回気流が生じる値であれば、何れの値でも構わないが、例えば、１２５ｍｍ以上１５５ｍｍ以下、好ましくは１３０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下、更に好ましくは１３５ｍｍ以上１４５ｍｍ以下（１４０ｍｍなど）であっても良い。
又、気体排出管４の内突出距離Ｄ４は、ケーシング２の柱軸距離Ｄ１より、当然短いが、内突出距離Ｄ４が、柱軸距離Ｄ１の半分より大きく（Ｄ４＞Ｄ１／２）、気体排出管４のケーシング２内部側の出開口４ｋは、導入管３の入開口３ｋから所定の距離Ｄ５（入出距離Ｄ５）を確保している。
【００２７】
この導入管３の入開口３ｋから気体排出管４の出開口４ｋまでの入出距離Ｄ５は、特に限定はないが、例えば、１５ｍｍ以上４５ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下、更に好ましくは２５ｍｍ以上３５ｍｍ以下（３０ｍｍなど）であっても良い。
気体排出管４も、上述したような形状・大きさ等が実現できるのであれば、何れの素材によって構成されていても良いが、その素材は、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼でも良く、それらが表面加工されていても構わない。
【００２８】
＜固体排出路５＞
図１〜５に示された如く、固体排出路５は、上下に開口し且つ下方にいくにつれて先細る筒部１１と、この筒部１１の下端に設けられた重ね継手１２を備えている。
又、固体排出路５は、ケーシング２の側周面２ａ下部に、ケーシング２の内部と外部を連通するように設けられており、固体排出路５の路軸Ｊ４が、ケーシング２の柱軸Ｊ１、導入管３の入管軸Ｊ２及び気体排出管４の出管軸Ｊ３それぞれと略直交し且つ略鉛直となる向きで、ケーシング２に対して配設されている。
【００２９】
固体排出路５の筒部１１は、２種類の板体１３、１４によって囲まれており、これらの板体１３、１４は、４つの平らな平板体１３〜１３と、４つの湾曲した曲板体１４〜１４の８つである。
平板体１３〜１３それぞれは、下方へいくほど先細る略逆二等辺三角形の平らな板であって、上方に底辺（上底辺１３ａ）を有する。
一方、曲板体１４〜１４それぞれは、上方へいくほど先細る略二等辺三角形の湾曲した板であって、下方に底辺（下底辺１４ａ）を持つ。
この下底辺１４ａの湾曲形状は、重ね継手１２の後述するラップジョイント１２ａの四分円と略一致しており、この四分円の下底辺１４ａに滑らかに沿う形で、曲板体１４全体が、外方へ膨出する向きに湾曲している。
【００３０】
これら各４つずつの平板体１３〜１３及び曲板体１４〜１４が、互い違いに（つまり、ある平板体１３の両隣りには、２つの曲板体１４が配置され、又、ある曲板体１４の両隣りには、２つの平板体１３が）配置されている。
従って、固体排出路５（筒部１１）の上端縁１１Ａ（出開口５ｋ）は、平板体１３〜１３の４つの上底辺１３ａで平面視略矩形状に形成され、固体排出路５の筒部１１における下端縁１１Ｂは、曲板体１４〜１４の４つの下底辺１４ａで平面視略円形状に形成されている。
更に、平板体１３の２つの等辺１３ｂ、１３ｂは、曲板１４の２つの等辺１４ｂ、１４ｂと略同じ長さであり、２種類の板体１３、１４が互い違いに隙間なく配置されることで、固体排出路５は、筒部１１によって、平面視で略矩形状の出開口５ｋから、滑らかに、平面視で略円形状の下端縁１１Ｂへと、先細りながら断面形状が、略矩形から略円形に変化している。
【００３１】
尚、上述した略矩形状である（固体排出路５の）出開口５ｋは、その４つの辺のうち、ケーシング２の柱軸Ｊ１方向に延びる辺が、ケーシング２の柱軸Ｊ１方向の長さ（柱軸距離Ｄ１）と略同じ長さであり、例えば、１００ｍｍ以上４００ｍｍ以下、好ましくは１５０ｍｍ以上３５０ｍｍ以下、更に好ましくは２００ｍｍ以上３００ｍｍ以下（２５０ｍｍなど）であっても良い。
つまり、固体排出路５の出開口５ｋは、ケーシング２の柱軸Ｊ１方向全てに亘って開口しており、ケーシング２内であれば柱軸Ｊ１方向の何れの場所で旋回していても、柱軸Ｊ１を中心に１周旋回するうちに、混合物Ｍは、必ず固体排出路５の出開口５ｋ上を通ることとなる（図３中の矢印Ｍ１、Ｍ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｓ１、Ｓ２参照）。
【００３２】
又、略矩形状の出開口５ｋの４つの辺のうち、柱軸Ｊ１方向に延びる辺以外の２辺は、ケーシング２の柱軸Ｊ１からの距離（柱軸Ｊ１から下方への下方距離Ｄ６）で変化するが、例えば、２９５ｍｍ以上３４５ｍｍ以下、好ましくは３０５ｍｍ以上３３５ｍｍ以下、更に好ましくは３１４ｍｍ以上３２５ｍｍ以下（３２１ｍｍなど）であっても良い。
更に、ケーシング２の柱軸Ｊ１から固体排出路５の出開口５ｋまでの下方距離Ｄ６も、何れの値であっても良いが、例えば、４０ｍｍ以上１００ｍｍ以下、好ましくは５０ｍｍ以上９０ｍｍ以下、更に好ましくは６０ｍｍ以上８０ｍｍ以下（７０ｍｍなど）であっても良い。
【００３３】
尚、図２は、上述した固体排出路５の平面視における出開口５ｋが示されている。  
更には、この図２が示すように、固体排出路５の出開口５ｋは、導入管３の入開口３ｋと、平面視において重なって（重なった部分を有して）おり、より詳しく言及すれば、平面視において、固体排出路５の出開口５ｋは、導入管３の入開口３ｋを内包している（含んでいる）。
一方、上述した略円形状である筒部１１の下端縁１１Ｂは、後述するラップジョイント１２ａと略同じ直径を有する。
【００３４】
固体排出路５における重ね継手１２は、固体排出路５の下端に取り付けられた部材であって、固体排出路５に続く管材２０の端部を重ね合せて、ボルト等で接合するものである。
重ね継手１２は、固体排出路５の筒部１１下端に取り付けられたラップジョイント（スタブエンド）１２ａと、このラップジョイント１２ａに嵌合するフランジ１２ｂを有している。
【００３５】
ラップジョイント１２ａは、筒状体の下端部から外方突出した鍔状体を有する部材であって、このラップジョイント１２ａの上端が、筒部１１の下端と、溶接等によって継ぎ合わされる。
尚、この溶接等の継合せは、ラップジョイント１２ａにフランジ１２ｂを嵌合した状態で行われる。又、ラップジョイント１２ａの鍔状体の上面は、略平坦な面である。
【００３６】
ラップジョイント１２ａは、筒状体の直径が、上述した筒部１１の下端縁１１Ｂの直径と略同じであれば、それ以外、特に限定はないが、例えば、筒状体の直径が１４０ｍｍ以上１９０ｍｍ以下、好ましくは１４０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下、更に好ましくは１６０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下（１６５．２ｍｍなど）であっても良い。
又、ラップジョイント１２ａの肉厚（筒状体の外径と内径の差で且つ鍔状体の厚み）も、特に限定はないが、例えば、１．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下、好ましくは２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、更に好ましくは３．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下（３．４ｍｍなど）であっても良い。
更に、ラップジョイント１２ａの鍔径（鍔状体の外径）も、特に限定はないが、例えば、１８０ｍｍ以上２３０ｍｍ以下、好ましくは１９０ｍｍ以上２２０ｍｍ以下、更に好ましくは２００ｍｍ以上２１０ｍｍ以下（２０６ｍｍなど）であっても良い。
そして、ラップジョイント１２ａの路軸Ｊ４方向の長さは、鍔状体の厚みとフランジ１２ｂの厚みの和よりも長ければ、特に限定はないが、例えば、２０ｍｍ以上８０ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以上７０ｍｍ以下、更に好ましくは４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下（５０ｍｍなど）であっても良い。
尚、ラップジョイント１２ａにおける筒状体と鍔状体の境目のコーナー半径も、特に限定はないが、例えば、１ｍｍ以上８ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以上７ｍｍ以下、更に好ましくは３ｍｍ以上６ｍｍ以下であっても良い。
【００３７】
フランジ１２ｂは、略中央にラップジョイント１２ａの筒状体が挿通可能な中央孔を有した略環状の板部材であって、フランジ１２ｂの環状部分には、所定間隔ごとに、ボルト等の接合部材が挿通可能な接合孔が複数設けられている。
フランジ１２ｂの下面も、略平坦な面（フラットフェイス）であって、ラップジョイント１２ａの鍔状体の上面に、略密接することが出来る。
【００３８】
又、フランジ１２ｂは、ラップジョイント１２ａに固定されていないため、ラップジョイント１２ａや、筒部１１、ケーシング２に対して回転可能に嵌合されている。
従って、固体排出路５を、これに続く管材２０にボルト・ナット等で取り付ける際に、管材２０やサイクロン１自体を、路軸Ｊ４廻りに回転させることなく、フランジ１２ｂだけを回転させて、接合孔を、管材２０側の接合孔に位置合わせをするなど、自由に調整可能なルーズフランジとなっている。
【００３９】
フランジ１２ｂは、中央孔の内径が、ラップジョイント１２ａの筒状体に嵌合し、且つ、接合孔が、ラップジョイント１２ａの鍔状体によって塞がれない位置にあれば、それ以外、特に限定はないが、例えば、フランジ１２ｂの中央孔の内径が１４０ｍｍ以上１９０ｍｍ以下、好ましくは１４０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下、更に好ましくは１６０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下（１６６．６ｍｍなど）であっても良い。
又、フランジ１２ｂの外径も、特に限定はないが、２３５ｍｍ以上２９５ｍｍ以下、好ましくは２４５ｍｍ以上２８５ｍｍ以下、更に好ましくは２５５ｍｍ以上２７５ｍｍ以下（２６５ｍｍなど）であっても良い。
更に、フランジ１２ｂの厚み（路軸Ｊ４方向の長さ）も、特に限定はないが、例えば、１４ｍｍ以上２１ｍｍ以下、好ましくは１６ｍｍ以上２０ｍｍ以下、更に好ましくは１７ｍｍ以上１９ｍｍ以下（１８ｍｍなど）であっても良い。
そして、フランジ１２ｂにおける各接合孔の中心を結ぶ円の直径も、特に限定はないが、例えば、２００ｍｍ以上２６０ｍｍ以下、好ましくは２１０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下、更に好ましくは２２０ｍｍ以上２４０ｍｍ以下（２３０ｍｍなど）であっても良い。
尚、フランジ１２ｂの直径も、特に限定はないが、例えば、１６ｍｍ以上２２ｍｍ以下、好ましくは１７ｍｍ以上２１ｍｍ以下、更に好ましくは１８ｍｍ以上２０ｍｍ以下（１９ｍｍなど）であっても良い。
固体排出路５も、上述したような筒部１１や重ね継手１２の形状・大きさ等が実現できるのであれば、何れの素材によって構成されていても良いが、その素材は、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼でも良く、それらが表面加工されていても構わない。
【００４０】
＜サイクロン１＞
本発明に係るサイクロン１は、上述したケーシング２、導入管３、気体排出管４及び固体排出路５を有することによって、内部で旋回運動を発生させるケーシング２において、その柱軸Ｊ１方向に連続して、先細りする円錐台状の部分を有していないため、円錐台状の部分の軸方向の長さ分だけ、ケーシング２の柱軸Ｊ１方向の長さを短くでき、その結果、サイクロン１全体としてのコンパクト化が図れる。
又、このような構成を持つサイクロン１は、先細りする円錐台状の部分を、円筒状の部分と軸方向で連続させるのではなく、互いの軸が略直交するように、ケーシング２（円筒状の部分）の側周面２ａ下部に、先細りする略円錐状の部分を、略鉛直方向に沿って下方に延びるように設けているとも言える。
【００４１】
更に、導入管３が固体排出路５より高位置にあると同時に、導入管３の真下で固体排出路５が開口することとなるため、ケーシング２内へ導入される混合物Ｍの勢いが弱くとも、導入された混合物Ｍをそのまま真下の固体排出路５へ落とすことが可能となり、混合物Ｍの導入勢いに拠らず、気体Ｇと固体Ｓの分離効率が向上する。
従って、本発明に係るサイクロン１は、「コンパクト化」と「分離効率の向上」の両立が実現できる。
尚、サイクロン１は、ケーシング２の柱軸Ｊ１から固体排出路５の下端（重ね継手１２におけるラップジョイント１２ａの鍔状体の下端）までの距離Ｄ７（中央下端距離Ｄ７）は、特に限定はないが、上述のケーシング２、固体排出路５の構成により、例えば、２９０ｍｍ以上４１０ｍｍ以下、好ましくは３１０ｍｍ以上３９０ｍｍ以下、更に好ましくは３３０ｍｍ以上３７０ｍｍ以下（３５０ｍｍなど）であっても良い。
【００４２】
これに加えて、本発明に係るサイクロン１を用いるシステムは、ケーシング２内へ混合物Ｍを勢い良く流入させる必要がないため、設備負担を減らすことが出来る。
又、本発明のサイクロン１は、図５に示したように、全体としては太鼓状、つまり、ケーシング２は略円柱状と非常にシンプルな形であって、ケーシング２の一端部を先細らせる加工が不要となるため、「製造の容易化」が図れる。これは、ケーシング強度の向上や、製造工程の低減（例えば、従来の円錐台状部分があるものに比べ、製造工程が２／３になる）等にも繋がる。
【００４３】
尚、従来の円錐台状部分があるものとは、例えば、円筒状の部分と円錐台状の部分を軸方向に連続させたケーシングが、その直径が例えば、５００ｍｍとなったり、その軸方向の長さが、例えば４１４ｍｍ等となる。
しかし、図３に示すように、本発明に係るサイクロン１であれば、導入管３から勢い良く混合物Ｍ１が入ってきた場合には、ケーシング２の側周面２ａに当たって側周面２ａ内部に沿って旋回し、柱軸Ｊ１を中心に１周旋回するうちに、混合物Ｍは、必ず固体排出路５の出開口５ｋ上を通るため、早々に、固体Ｓ１と気体Ｇ１に分離する。
又、導入管３から入る勢いがそれほど強くない混合物Ｍ２の場合でも、導入管３の入開口３ｋの真下が、固体排出路５の出開口５ｋであるため、ケーシング２内に入ったあと、すぐに、固体Ｓ２は下方に落下し、気体Ｇ２と分離する。
このように、混合物Ｍが入る勢いに拠らず分離可能な本発明のサイクロン１は、気体Ｇと固体Ｓへの分離効率は落とさずに、直径は約３０％、軸方向の長さは約４０％の縮小（コンパクト化）が可能となる。
更には、ケーシング２の軸から下方に延びる排出路の下端までの距離も、従来であれば、例えば４５０ｍｍであったものを、約２３％のコンパクト化を図れる。
尚、サイクロン１は、ケーシング２、導入管３、気体排出管４及び固体排出路５同士における接合部分（繋ぎ目）や、各部材２〜５における板材等の接合部分で、その内面を滑らかに仕上げ、且つ、外部に角張った部分があれば糸面取り等をしていても良い。
【００４４】
＜窓部７＞
尚、図４に示されたように、ケーシング２の柱軸Ｊ１他端側の底面２ｂ’には、ケーシング２内部が確認できる窓部７が設けられている。
この窓部７は、略円盤状で、ケーシング２の他端側の底面２ｂ’の一部を開閉自在な部材である。
【００４５】
これにより、ケーシング２内部を覗くだけでなく、ケーシング２内部から固体Ｓを取り出すことも可能となる。
又、ケーシング２の内部では、柱軸Ｊ１近傍が、混合物Ｍの旋回運動の中心となって、最も固体Ｓの割合が少なくなるものの、窓部７が柱軸Ｊ１からずれた位置にあるため、少し固体Ｓが混じった位置で分離具合の確認が可能となる。
尚、窓部７は、開閉自在であることは、必須でなく、ガラス、アクリル等の透明素材を用いて、ケーシング２内部が確認できることとしても良い。
【００４６】
窓部７は、その中心軸が、ケーシング２の柱軸Ｊ１と略同心状となる位置から偏心しており、詳しくは、窓部７の中心軸は、ケーシング２の柱軸Ｊ１より上方に、所定の距離（偏心距離Ｄ８）だけずれている。
この偏心距離Ｄ８は、窓部７がケーシング２の柱軸Ｊ１と略同心状となる位置から偏心していれば、何れの値でも構わないが、例えば、１６ｍｍ以上２２ｍｍ以下、好ましくは１７ｍｍ以上２１ｍｍ以下、更に好ましくは１８ｍｍ以上２０ｍｍ以下（１９ｍｍなど）であっても良い。
【００４７】
＜第２実施形態＞
図６、７には、本発明の第２実施形態に係るサイクロン１が示されている。
この第２実施形態において第１実施形態と最も異なるのは、気体排出管４に鍔部６を有する点である。
この鍔部６は、気体排出管４のケーシング２内部側の端部に、気体排出管４の外周面から外方突出して形成されており、ケーシング２内部へ導入される混合物Ｍが、導入管３の入開口３ｋから所定距離（入出距離Ｄ５）だけ外周面をつたって、そのまま気体排出管４内へ入ってしまうことを防止し、更なる分離効率の向上が実現できる。
【００４８】
更に、この鍔部６によって、導入管３の入開口３ｋから気体排出管４の出開口４ｋまでの所定距離が多少短くとも、混合物Ｍの気体排出管４への流入を鍔部６が抑えるため、ケーシング２の柱軸Ｊ１方向の長さ（柱軸距離Ｄ１）を、より短くすることが可能となり、サイクロン１の更なるコンパクト化が図れる。
その他のサイクロン１の構成、作用効果及び使用態様は、第１実施形態と同様である。  
【００４９】
＜その他＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。サイクロン１等の各構成又は全体の構造、形状、寸法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが出来る。
導入管３の入管軸Ｊ２は、必ずしも、ケーシング２の側周面２ａの最上点における接線方向と略平行でなくても良く、接線方向からずれていても、ケーシング２内部に入った混合物Ｍが、側周面２ａの内面に必ず当たり、混合物Ｍ中の固体Ｓが、そのまま下方へ落下することとしても構わない。
導入管３のケーシング２内部側の入開口３ｋにおける上端は、ケーシング２の上端と略同じ高さ位置であったが、導入管３の入開口３ｋの上端は、ケーシング２の上端より若干低い位置でも構わない。
【００５０】
気体排出管４の内突出距離Ｄ４は、柱軸距離Ｄ１の半分より大きかったが、気体排出管４の出開口４ｋが、導入管３の入開口３ｋから、所定の入出距離Ｄ５確保できるのであれば、内突出距離Ｄ４が柱軸距離Ｄ１の半分より小さくても構わない。
窓部７は、必ずしも有さずとも良く、有している場合であっても、ケーシング２の他端側の底面２ｂ’ではなく、ケーシング２の一端側の底面２ｂや側周面２ａであったり、固体排出路５であったり、ケーシング２の柱軸Ｊ１と略同心状となる位置から偏心していれば、サイクロン１の何処であっても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１      サイクロン
２      ケーシング
２ａ    ケーシングの側周面
２ｂ    ケーシングの一端側の底面
２ｂ’  ケーシングの他端側の底面
３      導入管
３ｋ    導入管の入開口
４      気体排出管
５      固体排出路
５ｋ    固体排出路の出開口
６      鍔部
７      窓部
Ｇ      気体
Ｓ      固体
Ｍ      混合物
Ｊ１    ケーシングの柱軸
Ｊ２    導入管の入管軸
Ｊ３    気体排出管の出管軸
Ｊ４    固体排出路の路軸
【要約】
【課題】略円柱状のケーシングを略水平に配置し、導入管をケーシング上部に配設し、固体排出路をケーシング下部に略鉛直に配設し、導入管の入開口と固体排出路の出開口を平面視で重ねて、「コンパクト化」と「分離効率の向上」の両立や、「製造の容易化」を図れる。
【解決手段】気体Ｇと固体Ｓの混合物Ｍを分離するサイクロンである。混合物Ｍを分離すするケーシング２と、ケーシング２内へ混合物Ｍを導入する導入管３と、気体Ｇをケーシング２外へ排出する気体排出管４と、固体Ｓをケーシング２外へ排出する固体排出路５を有し、ケーシング２は略円柱形のみで略水平に配置され、導入管３はケーシング２一端側の側周面２ａ上部に配設され、気体排出管４はケーシング２一端側の底面２ｂ略中心部に配設され、固体排出路５は略鉛直にケーシング２の側周面２ａ下部に配設され、導入管３の入開口３ｋが固体排出路５の出開口５ｋと平面視において重なっている。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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